Formiche: sono il modello del trambusto cooperativo e dei parassiti da picnic super efficienti. A meno che non entri in contatto con il morso bruciante di una formica proiettile o di fuoco, probabilmente ignori gli insetti minuscoli come un semplice fastidio.
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Ma forse presteresti maggiore attenzione se ti imbattessi in un particolare tipo di formica del Cretaceo chiamato haidomirmecina. Soprannominate "formiche infernali" per le loro mandibole simili a scimitarra, nel corso dell'ultimo secolo sono state identificate cinque specie in campioni di ambra birmana, francese e canadese.
Ora, l'analisi di queste formiche intrappolate e il loro spettacolare copricapo rivela che sono tra le più antiche formiche vere al mondo. Gli insetti vivevano tra 78 e 99 milioni di anni fa e sembrano essere tra i primi a divergere dal gruppo famigliare originale delle vespe formiche.
"Non ci sono fossili di formiche più vecchi di questi, punto e basta", afferma Phillip Barden, ricercatore post-dottorato alla Rutgers University. "Ma stimiamo dai dati molecolari e dall'analisi del DNA che si sono diversificati da 20 a 60 milioni di anni prima."
Queste antiche formiche avevano lunghi peli a scatto sul viso e densi tappetini di baffi sulla fronte, che presumibilmente si comportavano come piastre di arresto in modo che una formica non si scorresse con le sue stesse spade. Basandosi su questi e altri tratti, Barden pensa che le mascelle delle formiche infernali si sarebbero incernierate verso l'alto, in modo che la formica infilzò nel cielo la sua preda ancora sconosciuta - forse insetti di buon corpo -. Le moderne formiche a trappola, le cui mandibole si chiudono lateralmente, usano le mascelle in modo molto simile.
Ancora più inquietanti, lievi scanalature all'interno delle mandibole delle formiche infernali avrebbero potuto essere usate per incanalare i fluidi corporei della preda verso la bocca, suggerisce Barden, anche se per ora questa è solo una speculazione.
In breve, non solo queste insetti erano formiche dai denti a sciabola, ma avrebbero potuto essere formiche dai denti a sciabola da vampiro .
Nonostante la stranezza che urla, le formiche in qualche modo passarono praticamente inosservate per la parte migliore del 20 ° secolo. L'entomologo Theodore Dru Alison Cockerell catalogò il primo esemplare noto di haidomirmecina nel 1920, ma non lo descrisse. La formica rimase semplicemente su uno scaffale del Museo di storia naturale di Londra fino al 1996, quando un paleoentomologo russo, Gennady Dlussky, alla fine descrisse la specie e le diede il suo nome colorato.
"Sfortunatamente, non è insolito che gli esemplari dei musei abbiano una lunga durata prima della descrizione", ha detto Ryan McKellar, un paleontologo invertebrato del Royal Saskatchewan Museum che ha anche studiato le formiche infernali in ambra.
“Cockerell è stato un ricercatore molto attivo, il che rende un po 'sconcertante il modo in cui un campione così particolare è sfuggito alla sua attenzione. Poi di nuovo, quando hai a che fare con insetti che vanno dai 3 agli 8 millimetri di lunghezza totale del corpo e si nascondono in ambra arancione scuro, si può immaginare come avrebbe potuto essere trascurato come parte di un lotto più ampio. "
Phillip Barden e David Grimaldi hanno descritto questa regina Haidomyrmex scimitarus nel 2012. È stata scoperta in un pezzo di ambra fossilizzata vecchia di 99 milioni di anni da una miniera in Myanmar. (Phillip Barden) 
Una ricostruzione 3D della formica infernale Haidomyrmex scimitarus . Si pensa che la testa insolitamente lunga dell'insetto sia un adattamento per accogliere le sue mandibole rivolte verso l'alto. (Morgan Hill, James Thostenson e Henry Towbin / American Museum of Natural History Microscopy and Imaging Facility) Determinare l'età della formica nell'ambra, nonché dove si adatta alla scala temporale evolutiva, è un affare indiretto. A differenza di Jurassic Park, dove gli scienziati immaginari estraggono il DNA direttamente da un campione sepolto, i paleoentomologi non distruggono i loro campioni perforandoli, una tattica che probabilmente non produrrebbe comunque alcun materiale genetico. Invece gli scienziati determinano l'età dell'ambra circostante: i cristalli dello strato geologico in cui si trova l'ambra sono datati in base al decadimento radioattivo dei loro isotopi di piombo all'uranio.
Per quanto riguarda il posizionamento evolutivo delle antiche formiche, Barden e il suo collega David Grimaldi all'American Museum of Natural History hanno analizzato le caratteristiche fisiche dell'insetto, tra cui la forma della testa e delle antenne, la struttura della mandibola e del torace e una ghiandola sul torace unica per le formiche. Il team ha quindi confrontato quei tratti con le caratteristiche dei membri dei gruppi di formiche viventi e dei loro parenti esterni, come api e vespe pungenti.
Una serie di analisi ha prodotto un albero ancestrale che spiega come quella diversità potrebbe essersi evoluta nel minor numero di passaggi. Sulla base di quel lavoro, i ricercatori sono stati in grado di concludere che le haidomirmecine sedevano su alcuni dei primi rami dell'albero genealogico delle formiche.
"Abbiamo solo pochi oblò nella prima evoluzione delle formiche", afferma Barden. “Questo è stato un problema con le formiche in generale. Non conosciamo il gruppo gemello, o il gruppo più strettamente legato, alle formiche. Alcuni dicono che le api, poi un documento più recente diceva vespe pungenti, quindi ne abbiamo presi alcuni tipi diversi: li abbiamo inclusi tutti. L'idea è che otterrai questa polarità nell'albero evolutivo per quanto queste cose si avvicinino. "
Le scoperte di Barden e Grimaldi, pubblicate a febbraio in Current Biology, potrebbero cambiare sottilmente man mano che verranno scoperti altri esemplari, afferma McKellar. Ma per ora, il lavoro delinea uno scenario plausibile.
"Siamo limitati dall'attuale record di ambra nella nostra ricerca di fossili di formiche ben conservati", afferma McKellar. "Il lavoro sull'ambra proveniente da luoghi come la Spagna e il Libano può estendere il record di formiche più in profondità nel primo Cretaceo. Il tipo di analisi dettagliata condotta dal gruppo di Barden sarà molto difficile da espandere senza la conservazione dell'ambra. "
Gli scienziati devono affrettarsi a raccogliere pezzi di ambra prima che vengano distrutti durante l'estrazione della lignite in India, dove l'ambra viene bruciata insieme alla lignite per cucinare fuochi o come repellente per insetti. Allo stato grezzo, l'ambra è scura e un po 'appiccicosa, rendendo difficile la rapida differenziazione dal carbone bruno che lo circonda. (Phillip Barden) Trovare formiche più sepolte presenta le proprie sfide. Ad esempio, Barden descrive la raccolta dell'ambra in una miniera di lignite in India, dove la resina di alberi fossilizzati viene solitamente scartata come sottoprodotto e persino bruciata per respingere - ironicamente - insetti.
Ma forse, come le formiche infernali, la prossima bizzarra scoperta è già stata raccolta e sta aspettando nelle collezioni di un museo la possibilità di allungare la nostra immaginazione.
"Se chiedessi a un secondo alunno come fossero le formiche al tempo dei dinosauri, probabilmente disegnerebbero questa roba", dice Barden. “Ma i primi lignaggi sono totalmente diversi da quello che abbiamo oggi e non sapremmo se non fosse per questi fossili. Quando EO Wilson descrisse la prima formica cretacea nel 1967, stabilì il tono di cosa aspettarsi, ma questo è più bizzarro di qualsiasi cosa avremmo mai potuto immaginare. "
